装配式预制混凝土空芯支撑梁的制作方法

1.本发明专利涉及基坑支护内支撑技术领域，具体涉及一种装配式预制混凝土空芯支撑梁。


背景技术：

2.在大型建筑物的基础施工中，常见的基坑支护工程内支撑梁一般为现浇混凝土结构，其一般为临时支撑，普遍存在施工成本高、建设周期长，拆除难度大，存在材料和工期的浪费的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决目前基坑支护工程内支撑梁存在施工成本高、建设周期长，拆除难度大，存在材料和工期的浪费的问题。
4.为了解决上述问题，本发明以模块化空芯组合梁为基础，提出一种施工成本低、建设周期短、方便装拆和可重复利用节约材料和工期的一种装配式预制混凝土空芯支撑梁。
5.一种装配式预制混凝土空芯支撑梁，其包括固定于被支撑物侧面的两块牛腿三角板、一端放置于所述牛腿三角板上的可周转装配式空芯组合梁、放置于所述可周转装配式空芯组合梁与所述被支撑物之间用于传力和调节间隙的可伸缩砂箱。
6.进一步地，所述可周转装配式空芯组合梁包括多个预制的空芯梁节段，所述空芯梁节段两端具有连接端面，各空芯梁节段之间的所述连接端面通过多个螺栓连接固定。
7.进一步地，所述连接端面包括端部钢套、植入所述空芯梁节段内与所述端部钢套焊接的多个锚固筋、与所述端部钢套端面焊接的具有螺栓孔的连接法兰、所述连接法兰与所述端部钢套夹角焊接有多个三角形加劲肋。
8.进一步地，所述可周转装配式空芯组合梁包括直端面空芯梁节段、单侧斜端面空芯梁节段、四端面叉形空芯梁节段等三种类型空芯梁节段；通过多个上述三种类型的空芯梁节段组合成两端三股叉中间直线梁的可周转装配式空芯组合梁。
9.优选地，所述调节砂箱采用15mm厚木胶板订制，厚度为150-200mm，截面尺寸与所述可周转装配式空芯组合梁端面尺寸相同；所述调节砂箱上端面设置注砂口，其侧面设泄砂孔；安装时待砂注满砂箱后用木塞封堵泄砂孔，拆卸时拔出木塞以放出砂子完成卸除载荷。
10.优选地，所述牛腿三角板选用10mm厚钢板，其一侧与被支撑物的预埋钢筋焊接。
11.优选地，所述空芯梁节段材质为空心混凝土，保证了支撑梁的经济且轻便的同时方便吊运及安装。
12.优选地，所述直端面空芯梁节段、单侧斜端面空芯梁节段、四端面叉形空芯梁节段等三种类型空芯梁节段为预制件，且长度方向选择相同或接近的尺寸，以方便空芯梁节段的可周转性。
13.优选地，所述四端面叉形空芯梁节段的两侧分支梁与中间直梁之间具有圆角以防
止应力破坏。
14.优选地，所述空芯梁节段内部空腔截面为八边形。
15.该装配式预制混凝土空芯支撑梁结构通过伸缩砂箱保证了其可拆卸。该装配式预制混凝土空芯支撑梁为分节段预制，保证了可预制及周转性。本混凝土支撑梁采用空心混凝土结构，支撑梁重量较轻，吊运和安装均较轻便。
16.本发明专利实施例提供的装配式预制混凝土空芯支撑梁，具有以下有益技术效果：
17.(1)施工成本低：模块化分段组合，逐段安装重复利用，显著降低施工成本；
18.(2)建设周期短：无需混凝土浇筑和钢筋网架的现场施工，组合安装建设周期短；
19.(3)方便装拆：结构简单、安装便捷，各空芯梁节段通过螺栓连接，空芯梁与被支撑物之间设置可伸缩的砂箱，制作简单方便装拆；
20.(4)可重复利用，节约材料和工期：模块化分段组合，长度一致，可重复安装拆卸长期使用，具有显著节约材料和工期的优点。
附图说明
21.图1为本发明安装构造示意图；
22.图2为本发明可周转装配式空芯组合梁节段平面图；
23.图3为本发明图2的a-a剖面图；
24.图4为本发明可伸缩砂箱侧视图；
25.图中：1.冠梁；2.支护柱；3.牛腿三角板；4.可周转装配式空芯组合梁；5.可伸缩砂箱；6.吊筋；7.腰梁；8.支撑柱；9.土方；40.连接端面；41.直端面空芯梁节段；42.单侧斜端面空芯梁节段；43.四端面叉形空芯梁节段；44.螺栓；51.泄砂孔；400.内部空腔；401.端部钢套；402.锚固筋；403.连接法兰；404.三角形加劲肋；405.螺栓孔；431.圆角。
具体实施方式
26.下面结合附图1-4和具体实施例对技术方案做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
27.下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.如图1所示，基坑支护工程中的内支撑结构，本发明提供一种装配式预制混凝土空芯支撑梁，其包括固定于冠梁1下方支护柱2侧面的两块牛腿三角板3、一端放置于所述牛腿三角板3上的可周转装配式空芯组合梁4、放置于所述可周转装配式空芯组合梁4与所述冠梁1之间用于传力和调节间隙的可伸缩砂箱5。
29.优选地，所述牛腿三角板3选用10mm厚钢板，其一侧通过吊筋6与所述冠梁1的预置钢筋焊接。钢板与预埋于冠梁1内的钢筋焊接，焊接长度为20cm，保证了支撑梁的受力稳定性。
30.如图2所示，所述可周转装配式空芯组合梁4包括直端面空芯梁节段41、单侧斜端面空芯梁节段42、四端面叉形空芯梁节段43等三种类型空芯梁节段；通过多个上述三种类型的空芯梁节段组合成两端三股叉中间直线梁的可周转装配式空芯组合梁。
31.如图2所示，所述可周转装配式空芯组合梁4包括多个预制的空芯梁节段，所述空芯梁节段两端具有连接端面40，各空芯梁节段之间的所述连接端面通过多个螺栓44连接固定。
32.如图2和图3所示，所述连接端面40包括端部钢套401、植入所述空芯梁节段内与所述端部钢套401焊接的多个锚固筋402、与所述端部钢套401端面焊接的具有螺栓孔405的连接法兰403、所述连接法兰403与所述端部钢套401夹角焊接有多个三角形加劲肋404。
33.优选地，所述空芯梁节段材质为空心混凝土，保证了支撑梁的经济且轻便的同时方便吊运及安装。
34.优选地，所述直端面空芯梁节段41、单侧斜端面空芯梁节段42、四端面叉形空芯梁节段43等三种类型空芯梁节段为预制件，且长度方向选择相同或接近的尺寸，以方便空芯梁节段的可周转性。
35.优选地，所述四端面叉形空芯梁节段43的两侧分支梁与中间直梁之间具有圆角431以防止应力破坏。
36.如图3所示，所述空芯梁节段内部空腔400截面为八边形。
37.如图4所示，所述可伸缩砂箱5由左右两个伸缩配合的矩形单侧开口盒子组成，采用15mm厚木胶板制作，厚度为150-200mm，截面尺寸与所述可周转装配式空芯组合梁4端面尺寸相同；所述调可伸缩砂箱5上端面设置注砂口(图中未画出)用于加入砂子承载载荷，其侧面设泄砂孔51；安装时待砂注满调节砂箱后用木塞封堵泄砂孔51，拆卸时拔出木塞以放出砂子完成卸除载荷。
38.该可周转装配式空芯组合梁4结构通过伸缩砂箱5保证了其拆卸方便。该可周转装配式空芯组合梁4为分节段预制，且三种节段(参见图2)结构形式均相同，以方便预制及提高周转便利性。本可周转装配式空芯组合梁采用空心混凝土结构，支撑梁重量较轻，吊运和安装均较轻便。各节段通过支撑梁各节段连接端面40连接，具有很好的稳定性。
39.综上所述，本发明实现了可周转装配式空芯组合梁4转运安装轻便。满足了所述可周转装配式空芯组合梁安装后整体稳定性的要求。且其可预制及周转使用，很好的降低了成本，减少了施工干扰，节约了工期。
40.本发明提出的所述可周转装配式空芯组合梁4也可用于腰梁7等其它位置的支撑结构。
41.所述装配式预制混凝土空芯支撑梁1(后文中简称支撑梁1)或腰梁7的施工方法，施工步骤如下：
42.步骤一，安装冠梁1钢筋时在支撑梁4(腰梁7)与冠梁1交接位置冠梁钢筋上焊接吊筋6以焊接固定所述牛腿钢板3。
43.步骤二，进行支撑梁4(腰梁7)下部支撑柱8施工。
44.步骤三，将基坑土方开挖至支撑梁4(腰梁7)梁底高程，在支撑梁4(腰梁7)与冠梁交接位置焊接牛腿钢板、安装灌满砂子的可伸缩砂箱5(木塞封堵泄砂孔)及支撑梁4(腰梁7)节段拼装及安装，在可伸缩砂箱5与支撑梁4(腰梁7)之间打入木楔，使冠梁1、可伸缩砂箱5及支撑梁4(腰梁7)之间相互挤紧、挤密以传递载荷。
45.步骤四，继续开挖基坑土方9，随着土方9开挖，基坑支护桩1侧向土压力增大，支撑梁4与可伸缩砂箱5及冠梁1(腰梁7)之间受力并进一步挤紧，起到支撑作用。
46.步骤四，待基坑内结构物施工完成后需拆除支撑梁4(腰梁7)时可敲除木楔，拔除可伸缩砂箱5侧面木塞，放出砂子，吊移支撑梁4(腰梁7)进入基坑下一节段重新安装用于支护。
47.以上所述，只公开了本发明的较优应用实例，不能以此限定本发明的范围，凡依此发明专利申请范围及说明内容所做的简单的等效变化与修饰，皆属于本发明专利涵盖的范围。